חומרה

ארכיטקטורה

ניהול זכרון

פסיקות

טיימרים/מונים

סוגי מיעון

UART

WATCHDOG

תוכנה

חומרה

משפחת 8051 היא משפחת המיקרו-בקרים השכיחה ביותר. ההבדל בין הרכיבים השונים ששיכים למשפחה זו הוא בעיקר בכמות הזכרון וכמות הTIMERS ברכיבים השונים.

hrdw_1.jpg

תרשים מלבנים מיקרו-בקר 8051

להלן סוגי הבקרים השונים ממשפחת MCS-51:

TIMERS

ON-CHIP

DATA MEMORY

ON-CHIP

CODE MEMORY

PART

NUMBER

2

128 bytes

4K ROM

8051

2

128 bytes

0K

8031

2

128 bytes

4K EPROM

8751

3

256 bytes

8K ROM

8052

3

256 bytes

0K

8032

3

256 bytes

8K EPROM

8752

רוב הרכיבים במשפחה זו עובדים עם גביש בתדר MHZ12 (כמובן שניתן להשיג גם מיקרו-בקרים הרבה יותר מהירים).

hrdw_3.jpg

PINOUT 8051

פירוט רגלי הרכיב:

VCC ( פין 40 ) - מתחבר להדק החיובי של ספק הכוח בן 5V.

VSS ( פין 20 ) - קו האדמה של הרכיב.

XTAL1,XTAL2 ( פינים 18 ו- 19 ) - רגלי חיבור לגביש. לקווים אלו מחובר גביש הקובע את תדר הפעולה של המעבד, משני צידי הגביש מחוברים 2 קבלים לאדמה לקיזוז רעשים.

RST ( פין 9 ) - אתחול המעבד (RESET ). עם עלייתה ל-HIGH ה-CPU מפסיק את פעולתו. עם ירידתה ל-'0' לוגי, ה-CPU משנה את מצביע ההוראות לכתובת 0000, ובכך מתחיל את התכנית של המעבד מהתחלה.

EA' - EXTERNAL ADDRESS - (פין 31 )- כניסה זו מסמנת ל- CPUהאם אזור התכנית נמצא בתחום הכתובות הנמוך (0000 - 0FFF) שייך ל-ROM חיצוני או ל-ROM פנימי.

רגל זו נמצאת בשימוש רק במעבדי 8051 המכילים בתוכם ROM פנימי. במעבד מסוג 8031 יש לקצר קו זה ל-GND .

ALE ( פין 30 ) - קו יציאה הנועל את הכתובת הנמוכה ב-LATCH ( ADDRESS LATCH ENABLE ). עולה ל-HIGH למשך STATE אחד (2 מחזורי שעון) בכל פעם שמתבצעת פנייה לזיכרון.

PSEN' - PROGRAM SET ENABLE - (פין 29) - קו יציאה, המציין לזיכרון ה-PROGRAM שה-CPU מבקש לקרוא נתון מאזור זה, כאשר קו זה יורד ל-LOW .

P1.0-P1.7 - (פינים 8-1) פורט זה משמש כפורט מבוא או פורט מוצא בלבד - ניתן לגשת לסיביות הפורט במיעון ישיר.

P0.0-P0.7 / AD0-AD7 ( פינים 39-32 ) - קווי פורט 0, היכולים לשמש כפורט מבוא או כפורט מוצא. במקרה של חיבור רכיבי תמיכה חיצוניים לרכיב, מתפקדים קוים אלה כקווי AD0 - AD7 ,ומעבירים את החלק הנמוך של הכתובת בשלב המחזור הראשון של מחזור המכונה ואת הנתונים בשלב השני של מחזור המכונה.

P2.0-P2.7 / A8-A15 (פינים 28-21 ) - קווי פורט 2, היכולים לשמש כפורט מבוא או כפורט מוצא. במקרה של חיבור רכיבי תמיכה חיצוניים לרכיב, מתפקדים קוים אלה כקווי הכתובת הגבוהים A8-A15 .

P3.0-P3.7 (פינים 17-10 ) - קווי פורט 3, היכולים לשמש כפורט מבוא או כפורט מוצא. בנוסף לכך יכולים קוים אלה לתפקד כקווי בקרה שונים, המתוארים להלן :

P3.0 / RXD

(פין 10 )

- קו כניסה של אות המגיע בתקשורת טורית אסינכרונית ל-UART.

P3.1 / TXD

(פין 11)

- יציאה של אות היוצא בתקשורת טורית אסינכרונית מה-UART.

P3.2 / INT0'

(פין 12 )

- קו פסיקה חיצונית היכול לעבוד בדרבון רמה או בדרבון קצה.

P3.3 / INT1'

(פין 13 )

- קו פסיקה חיצונית היכול לעבוד בדרבון רמה או בדרבון קצה.

P3.4 / T0

(פין 14 )

- כניסת אותות ל-TIMER0 במקרה שהוא מתפקד כמונה.

P3.5 / T1

(פין 15 )

- כניסת אותות ל-TIMER1 במקרה שהוא מתפקד כמונה.

P3.6 / WR'

(פין 16 )

- קו יציאה המציין ליחידות החיצוניות, שה-CPU מבקש לכתוב נתון.

P3.7 / RD'

(פין 17 )

- קו יציאה המציין ליחידות החיצוניות, שה-CPU מבקש לקרוא נתון.

לגבי התפקוד הכפול של הפורטים יש לציין מספר נקודות :

א. סיביות הפורטים ניתנות לפנייה במיעון סיבית, כלומר לכל סיבית בנפרד. כל סיבית יכולה לשמש כפורט מוצא בלי קשר לאחרות.

ב. כאשר סיבית מיועדת לתפקד כפורט מבוא, יש להוציא לסיבית המוצא "1", מכיוון שאם יהיה "0" ביציאת ה-F.F, זה יאלץ "0" בקו בלי קשר לאות המגיע אל הפורט.

Valid HTML 4.01!